直流降壓斬波電路的設(shè)計-文庫吧資料
2025-03-07 22:41本頁面
【正文】 電。將電容并聯(lián)在回路中，當(dāng)電路中出現(xiàn)電壓尖峰電壓時，電容兩端電壓不能突變的特性，可以有效地抑制電路中的過壓。 、 主電路器件保護 當(dāng)達到 — 定電壓值時，自動開通保護電路，使過壓通過保護電路形成通路，消耗過壓儲存的電磁能量，從而使過壓的能量不會加到主開關(guān)器件上，保 護了電力電子器件。 圖 5 驅(qū)動電路 原理：控制電路所輸出的信號通過 TLP5211光耦合器實現(xiàn)電氣隔離，再經(jīng)過推挽電路進行放大，從而把輸出的控制信號放大。采用的光耦是 TLP5211。光隔離一般采用光耦合器，光耦合器由發(fā)光二極管和光敏晶體管組成，封裝在一個外殼內(nèi)。 、 工作原理 如圖 5所示， IGBT 降壓斬波電路 的驅(qū)動電路提供電氣隔離環(huán)節(jié)。 對于方案 1可以用 EXB841驅(qū)動芯片來實現(xiàn)也可以直接用光耦電路進行主電路與控制電路隔離，再把驅(qū)動信號加一 級推挽電路進行放大使得驅(qū)動信號足以驅(qū)動 IGBT 管。但是它不能實現(xiàn)自動過流保護，不能實現(xiàn)任意脈寬輸出，而且其對變壓器的繞制要求嚴(yán)格。但是它需要較多的工作電源，其對脈沖信號有 1us 的時間滯后，不適應(yīng)于某些要求比較高的場合。其提供的脈沖寬度不受限制，較易檢測 IGBT 的電壓和電流的狀態(tài)，對 外送出過流信號。針對驅(qū)動電路的隔離方式，有以下 2種驅(qū)動電路，下面對其進行比較選擇。驅(qū)動電路的軟關(guān)斷過程不應(yīng)隨輸入信號的消失而受到影響。 IGBT 柵極極限電壓一般為土 20 V，驅(qū)動信號超出此范圍可能破壞柵極。 （ 2）能向 IGBT 提供適當(dāng)?shù)恼蚝头聪驏艍?，一般?+15 V 左右的正向柵壓比較恰當(dāng)，取 5V 反向柵壓能讓 IGBT 可靠截止。具體來講 IGBT 的驅(qū)動要求有一下幾點： （ 1）動態(tài)驅(qū)動能力強，能為 IGBT 柵極提供具有陡峭前后沿的驅(qū)動脈沖。因而還設(shè)計中還學(xué)要有帶電氣隔離的部分。因此需要信號放大的電路。 另一個不足處是吸電流時，如負(fù)載電流達到 50mA 以上時，管飽和壓降較高（約 1V）。在重迭處有一個電流尖脈沖，其持續(xù)時間約 100ns。 11端（或 14端）的拉電流和灌電流，達 100mA。電路結(jié)構(gòu)改為確保其輸出電平或者是高電平或者是低電平的一個電平狀態(tài)中。 (8)輸出級 由兩個中功率 NPN 管構(gòu)成，每管有抗飽和電路和過流保護電路，每組可輸出 100mA。只有在下一個時鐘周期才能重新置位，有利于可靠性提高。這樣，當(dāng)關(guān)閉電路動作，即使過流信號立即消失，鎖存器也可維持一個周期的關(guān)閉控制，直到下一周期時鐘信號使倘存器復(fù)位為止。 (6)增加 PWM 鎖存器使關(guān)閉作用更可靠 比較器（脈沖寬度調(diào)制）輸出送到 PWM 鎖存器。達到 所經(jīng)的時間為 8CA50 ??? 。 (5)有軟起動電路 比較器的反相端即軟起動控制端 8，端 8可外接軟起動電容。有利于誤差放大器和補償網(wǎng)絡(luò)工作精度的提高。 3524 的誤差放大器、電流控制器和關(guān)閉控制三個信號共用一個反相輸入端， 3525A 改為增加一個反相輸入端，誤差放大器與關(guān)閉電路各自送至比較器的反相端。它的增益標(biāo)稱值為 80dB，其大小由反饋或輸出負(fù)載決定，輸出負(fù)載可以是 純電阻，也可以是電阻性元件和電容的元件組合。同步脈沖的頻率應(yīng)比振蕩頻率 fs要低一些。把充電和放電回路分開，有利于通過 RD 來調(diào)節(jié)死區(qū)的時間，因此是重大改進。 （ 2）振蕩器 3525A 的振蕩器， 除 CT、 RT 端外，增加了放電 同步端 3。它供電給所有內(nèi)部電路，同時又可作為外部基準(zhǔn)參考電壓。 、 控制芯片介紹 本控制電路是以 SG3525 為核心構(gòu)成 ,SG3525 為美國 Silicon General 公司生產(chǎn)的專用，它集成了 PWM 控制電路 ,其內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)及各引腳功能如圖 4 所示 ,它采用恒頻脈寬調(diào)制控制方案 ,內(nèi)部包含有精密基準(zhǔn)源 ,鋸齒波振蕩器 ,誤差放大器 ,比較器 ,分頻器和保護電路等 .調(diào)節(jié) Ur 的大小 ,在 11,14 兩端可輸出兩個幅度相等 ,頻率相等 ,相位相差 , 占空比可調(diào)的矩形波 (即 PWM 信號 ).然后，將脈沖信號送往芯片 HL402，對微信號進行升壓處理，再把經(jīng)過處理的電平信號送往 IGBT，對其觸發(fā)，以滿足主電路的要求。 1 端接芯片內(nèi)置電源， 2 端接負(fù)載輸出電壓，通過 1 端的變位器得到它的一個基準(zhǔn)電位，從而當(dāng)負(fù)載電位發(fā)生變化時能夠通過 2 所接的誤差放大器來控制輸出脈寬的占 空比，若負(fù)載電位升高則輸出脈寬占空比減小，使得輸出電壓減小從而穩(wěn)定了輸出電壓，反之則然。當(dāng)驅(qū)動電路檢測到過流時發(fā)出電流信號，由于電阻的作用將 10 腳的電位抬高，從而 1 14 腳輸出低電平，而當(dāng)其沒有過流時， 10腳一直處于低電平，從而正常的輸出 PWM 波。 圖 3 控
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